Содержание статьи:
Сухие* трансформаторы медленно, но верно вытесняют с рынка масляные**. Если раньше они были маловостребованными, то сегодня все чаще встречаются и на базе потребительских трансформаторных подстанций, и на базе электросетей промышленного, сельскохозяйственного производства. В чем причина такого роста популярности? Попробуем разобраться!
КТП с сухим трансформатором отвечают высоким требованиям пожарной и экологической безопасности. Универсальные в применении, они могут успешно размещаться на:
В отличие от масляных, в их конструкции отсутствуют легковоспламеняющиеся жидкости. Как результат, вероятность возникновения пожара вследствие короткого замыкания, механического повреждения устройства сводится практически до нуля.
При этом стоит понимать: любой трансформатор – оборудование повышенной опасности. В каком бы варианте он не был представлен, он нуждается в изоляции. Последняя достигается за счет размещения электротехнического устройства в изолированном корпусе, доступ к которому предоставляются только специалистам соответствующего профиля.
Сухие трансформаторы при отсутствии должной защиты могут нанести человеку электрическую травму. Чтобы получить удар током, достаточно случайно прикоснуться к поверхности литой обмотки оборудования. Тщательно заизолированные выводы низкого и высокого напряжения у такого трансформатора располагаются снаружи. У масляного, более безопасного в плане использования, обмотки размещаются в герметичном кожухе электротехнического устройства.
«Сухие трансформаторы не нуждаются в техническом обслуживании» – заявляют отдельные производители силового оборудования. Для поддержания работоспособности на должном уровне они требуют лишь проведения планового осмотра. Частота выполнения последнего определяется климатическими условиями региона. Если придерживаться стандарта, осмотр КТП с трансформатором должен проходить не реже, чем 1 раз в три месяца. Что касается объема работ, то у маслонаполненных и сухих трансформаторов он практически идентичный. Разница заключается лишь в некоторых пунктах.
*Фото сухих трансформаторов:
Перегрев токосъемного контакта – типичная проблема силового оборудования. С ней могут столкнуться трансформаторы как сухого, так и маслонаполненного типа. Предупредить последствия отгорания можно только в случае обеспечения надлежащего ухода за токоотводящими разъёмами. В противном случае электротехническое устройство будет полностью выведено из строя.
В маслонаполненном (жидкостном) трансформаторе перегрев в месте соединения ввода с ошиновкой приводит к постепенному разрушению керамического изолятора, разгерметизации бака и прекращению работы устройства. Так как этот процесс протекает медленно, он может быть своевременно остановлен. Достаточно:
Все дело в том, что охладителем в жидкостных трансформаторах выступает сама изоляционная жидкость – масло. Она обеспечивает более эффективный отвод тепла от обмоток, чем их охлаждение в твердотельном оборудовании вентилятором. Повреждения маслонаполненного трансформатора, вызванные ослаблением шинных соединений, становятся заметны сразу же, а потому легко выявляются на этапе проведения планового осмотра.
В сухом (твердотельном) трансформаторе перегрев в токосъёмных контактах приводит к моментальному выводу из строя оборудования. С одной стороны, этому способствует интенсивная передача тепла по проводнику в обмотку. С другой – менее качественное воздушное охлаждение электротехнического устройства. В настоящее время проектировщики пытаются принять меры для устранения этого недостатка. Однако даже применение токосъемов с большим запасом мощности, аппаратных зажимов пока не помогает решить проблему. По прежнему важной остается необходимость уделять внимание проведению осмотра токоотводящих разъемов трансформатора.
Производство обмоток сухого трансформатора основывается на применении технологии глубокого вакуума – заливки конструкции компаундом с последующей откачкой воздуха. Да, изоляция получается стойкой к внешним воздействиям и твердой! Но она не соответствует техническим параметрам материала обмотки. Из-за разницы в коэффициентах теплового расширения (у металла он больше) при перегреве происходит разрушение литой изоляции – образование миктротрещин с высоким риском возникновения «тлеющего разряда».
Что такое «тлеющий разряд»? Это возникновение повышенной напряженности электрического поля в месте пограничного соприкосновения двух различных диэлектрических сред. Оно выражается в медленном обугливании изоляции, которое со временем перерастает в межвитковое, а после в межслоевое короткое замыкание. Оборудование полностью выходит из строя. Произвести ремонт/восстановление отдельных элементов конструкции не представляется возможным. Помочь может только их полная замена.
Проблема образования микротрещин относится к категории скрытых дефектов. Это означает, что она может оставаться визуально незаметной месяцами, в то время как КПД сухого трансформатора расходуется на нагревание обмотки с повреждением изоляционного слоя. Выявить такое нарушение удается только посредством использования специальных приборов. Если и они не справляются с задачей, рекомендуется обращать внимание на косвенный признак нарушений в работе электротехнического устройства – падение коэффициента полезного действия.
Масляные трансформаторы не подвергаются образованию микротрещин. Да, теоретически при наличии микропузырьков воздуха в бумажно-масляной изоляции тлеющий разряд возникнуть может! Но, благодаря технологии вакуумирования при подготовке и заливке масла, этот риск полностью исключается. Ремонт оборудования (если в таковом возникает необходимость) сводится к:
Сборка осуществляется в обратной последовательности – проверяется на герметичность корпус, закладываются катушки, заливается масло, производится электрическая проверка.
**Фото масляных трансформаторов:
Дефекты изоляции в сухих трансформаторах могут возникнуть и при нарушении допустимых климатических норм. При этом значение имеет соблюдение не только рабочего диапазона температур, но и температур, при которых обеспечивается оптимальные условия хранения электротехнического устройства. Для силового оборудования сухого типа этот показатель должен быть не ниже -25°С. Для масляного – находится в пределах от -60°С до +40°С.
Идеальной модели трансформаторов нет. Каждая имеет определенные недостатки и достоинства. А потому, решать, какому из видов электротехнического устройства отдать предпочтение, стоит исходя из конкретных технических требований и условий эксплуатации оборудования. Важно принимать во внимание все – безопасность, стойкость к внешним повреждениям и т.п. Только комплексный подход к выбору трансформатора позволит приобрести качественное оборудование, способное работать без перебоев десятилетия.
г. Н. Новгород, ул. Маршала Воронова, д. 1а
